本书阐述数字系统设计方法和可编程逻辑器件PLD的应用技术。引导读者从一般的数字功能电路设计转向数字系统设计；从传统的非定制通用集成电路的应用转向用户半定制的PLD的应用；从单纯的硬件设计转向硬件、软件高度渗透的设计方法。从而了解数字技术的新发展、新思路、新器件，拓宽软、硬件设计的知识面，提高设计能力。从而了解数字技术的新发展、新思路、新器件，拓宽软、硬件设计的知识面，提高设计能力。；从单纯的硬件设计转向硬件、软件高度渗透的设计方法。从而了解数字技术的新发展、新思路、新器件，拓宽软、硬件设计的知识面，提高设计能力。从而了解数字技术的新发展、新思路、新器件，拓宽软、硬件设计的知识面，提高设计能力。
臧春华，南京航空航天大学电子信息学院，教授，负责模拟电子技术、数字电子技术等课程的教学工作，主编《数字系统设计与PLD应用》教材。
目录
第1章数字系统设计方法
11绪言
111数字系统的基本概念
112数字系统的基本模型
113数字系统的基本结构
12数字系统设计的一般步骤
121引例
122数字系统设计的基本步骤
123层次化设计
13数字系统设计方法
131自上而下的设计方法
132自下而上的设计方法
133基于关键部件的设计方法
134信息流驱动的设计方法
14数字系统的描述方法之一
算法流程图
141算法流程图的符号与规则
142设计举例
习题1
第2章数字系统的算法设计和硬件
实现
21算法设计
211算法设计综述
212跟踪法
213归纳法
214划分法
215解析法
216综合法
22算法结构
221顺序算法结构
222并行算法结构
223流水线算法结构
23数据处理单元的设计
231系统硬件实现概述
232器件选择
233数据处理单元设计步骤
234数据处理单元设计实例
24控制单元的设计
241系统控制方式
242控制器的基本结构和系统同步
243算法状态机图（ASM图）
244控制器的硬件逻辑设计方法
习题2
第3章硬件描述语言VHDL和
Verilog HDL
31概述
32VHDL及其应用
321VHDL基本结构
322数据对象、类型及运算符
323顺序语句
324并行语句
325子程序
326程序包与设计库
327元件配置
328VHDL描述实例
33Verilog HDL及其应用
331Verilog HDL基本结构
332数据类型、运算符与表达式
333行为描述语句
334并行语句
335结构描述语句
336任务与函数
337编译预处理
338Verilog HDL描述实例
习题3
第4章可编程逻辑器件基础
41PLD概述
42简单ＰＬD原理
421ＰＬD的基本组成
422ＰＬD的编程
423阵列结构
424ＰＬD中阵列的表示方法
43SＰＬD组成
431可编程只读存储器（PRＯＭ）
432可编程逻辑阵列（ＰＬＡ）
433可编程阵列逻辑（ＰＡＬ）
434通用阵列逻辑（ＧＡＬ）
习题4
第5章高密度ＰＬＤ及其应用
51ＨＤＰＬＤ分类
52经典的ＨＤＰＬＤ组成
521阵列扩展型CＰＬＤ
522现场可编程门阵列(ＦＰＧＡ)
523延时确定型FPGA
524多路开关型ＦＰＧＡ
53ＨＤＰＬＤ编程技术
531在系统可编程技术
532在电路配置(重构)技术
533反熔丝（Ａntifuse)编程技术
534扩展的在系统可编程技术
54先进的HDPLD
541Intel MAX II基于逻辑单元
的CPLD
542Intel Cyclone III系统级FPGA
543Xilinx Spartan3 FPGA
544Xilinx 7系列FPGA
5457系列FPGA的典型应用
习题5
第6章PLD设计平台
61概述
62可视化前端设计环境Robei
621Robei的软件界面
622Robei设计要素
623仿真验证
624设计实例
63Intel（Altera）设计环境
Quartus Prime
631Quartus Prime设计流程
632设计输入
633编译
634仿真验证
635时序分析
636可视化工具
637器件编程
64Xilinx设计环境Vivado
641用Vivado进行设计的一般过程
642IP封装
643基于原理图设计
644基于Verilog HDL的设计
645仿真验证
646引脚分配
647综合及实现
648器件编程
第7章可编程片上系统(SoPC)
71概述
72基于MicroBlaze软核的嵌入式
系统
721Xilinx的SoPC技术
722MicroBlaze处理器结构
723MicroBlaze信号接口
724MicroBlaze软硬件设计流程
73基于Nios Ⅱ软核的SoPC
731Intel的SoPC技术
732Nios Ⅱ处理器
733Avalon总线架构
734Nios Ⅱ软硬件开发流程
74Xilinx全可编程SoC
741Zynq7000 SoC的组成
742处理器系统（PS）
743可编程逻辑（PL）
744系统级功能
745设计流程
746其他SoPC及软件开发平台
75设计举例
751设计要求
752运行Quartus Prime并新建
设计工程
753创建一个新的Platform Designer
系统
754在Platform Designer中定义
Nios Ⅱ系统
755在Platform Designer中生成
Nios Ⅱ系统
756将Nios Ⅱ系统集成到Quartus
Prime 工程中
757用Nios Ⅱ SBT for Eclipse
开发软件
习题7
第8章实验选题与设计实例
81高速并行乘法器
811算法设计和结构选择
812设计输入
813逻辑仿真
82十字路口交通管理器
821交通管理器的功能
822系统算法设计
823设计输入
824逻辑仿真
83九九乘法表
831系统功能和技术指标
832算法设计
833数据处理单元的实现
834设计输入
835系统的功能仿真
84先进先出堆栈（FＩFＯ）
841FＩFＯ的功能
842算法设计和逻辑框图
843数据处理单元和控制器的设计
844设计输入
845用Verilog HDL进行设计
846仿真验证
85UART接口
851UART组成与帧格式
852顶层模块的描述
853发送模块设计
854接收模块设计
855仿真验证
86SPI总线接口
861SPI总线通信原理
862SPI总线接口设计
863关键代码分析
864仿真验证
87I2C总线接口
871I2C总线通信原理
872I2C主机接口设计要点
873I2C总线接口设计与仿真
88FＩR有限冲激响应滤波器
881FIR结构简介
882设计方案和算法结构
883模块组成
884FIR滤波器的扩展应用
885设计输入
886设计验证
89串行神经网络
891神经网络的基本结构
892神经网络设计
893关键代码分析
894串行神经元仿真验证
810RISC处理器
8101MIPS简单处理器结构
8102MIPS指令简介
8103单周期RISC处理器设计
8104仿真验证
参考文献
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